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Österreichische Ingenieur- und Architekten-Zeitschrift, 162. Jg., Heft 1–12/2017 1

KurzfassungDas entworfene Tragwerkskonzept für ein Holzhochhaus beruht auf einem massiven Aussteifungskern aus Stahlbeton und einem modular vorgefertigten Holzbau, der aus Brettschichtholz-stützen, Fertigteilträgern, Holz-Beton-Verbunddecken und Brettsperrholzwänden besteht. Die Verbindung der Bauelemen-te erfolgt vorwiegend durch Vergussmörtel und Bewehrungs-eisen. Eine wesentliche Aufgabe der konstruktiven Ausführung ist die Entwicklung einer ausreichenden Robustheit des Gesamt-systems durch vertikale und horizontale Zugverankerungen. Die schalltechnischen Erfordernisse stellen neben den statischen Anforderungen an die Details im Holzbau eine weitere Heraus-forderung des Gebäudes, dessen Hülle nur aus Holzoberflächen besteht, dar.

Abstract

The structural concept of the high-rise timber building is based on a rigid concrete reinforced core and a prefabricated timber structure consisting of timber columns, precast concrete girders, wooden concrete composite decks and cross laminated timber walls. The structural joints between the different elements are realised by a combination of grout and steel reinforcement. A major task for the structural design of this timber high rise building is the development of adequate robustness of the overall system. In our case this robustness was achieved via vertical and horizontal tension rods (anchors). The sound insulation requirements are next to the structural requirements another challenge for the building skin consisting solely of wooden surfaces.

1. Einleitung

In der Seestadt Aspern in Wien wurde im Oktober 2016 mit dem Bau eines rund 84 m hohen Holzhochhauses (siehe Abb. 1) be-gonnen. Die Lage des Bauplatzes ist direkt neben der im Jahr 2013 verlängerten U-Bahn-Linie U2 und dem künstlich angeleg-ten See des neuen Stadtgebietes. Das Hauptgebäude besteht aus drei gekoppelten Bauteilen mit je 9, 15 und 23 Stockwerken und einem kleineren fünfstöckigen Nebengebäude. Das Hoch-

Holzhochhaus HoHo Wien – Das Tragwerkskonzept

High-rise Timber Building HoHo Vienna – The structural ConceptVon R. Wosch i t z und J. Zot te r, Wien Mit 11 Abbildungen

haus ist zweifach unterkellert und steht auf einer kombinierten Pfahl-Platten-Gründung. Wegen des angrenzenden Sees wurde die Baugrube als dichte Schlitzwand hergestellt. Die Primärtrag-struktur ist eine Kombination aus Aussteifungskern in Beton und angedockter Holzkonstruktion (siehe Abb. 2). Für den Holzbau wurde eine einfache Tragstruktur bestehend aus drei Grundbau-steinen – Deckenelement, Randträger und Stütze – gewählt.Die geschossweise Lastabtragung erfolgt über Holz-Beton-Verbund-Deckenelemente (Brettsperrholzplatten, Schubkerven, Aufbeton), welche auf einem umlaufenden Betonfertigteilträger aufgelagert sind. Ein schubsteifes Deckenfeld kann durch das nachträgliche Vergießen von Aussparungen im Aufbeton und durch Bewehrungsanschlüsse realisiert werden. Der als Durch-laufträgersystem ausgebildete Randträger liegt auf blockver-leimten Brettschichtholzstützen, welche die Vertikallasten vom obersten Geschoss bis zum Kellergeschoss abtragen, auf. Die außenliegende Wandausfachung besteht aus Brettsperrholz-platten mit bereits werkseitig eingebauten Fenstern und ist nicht Teil der Primärtragstruktur.

2. Montageprinzip und Unterschied zum Betonbau

Das gewählte Montageprinzip (siehe Abb. 3.a) spiegelt sich im sogenannten Systemknoten, der Verbindung von Stütze-Träger-Decke (siehe Abb. 3.b), wider. Die einzelnen Bauteile können witterungsunabhängig und qualitätsgesichert im Werk vorge-fertigt werden. Der hohe Vorfertigungsgrad ermöglicht eine rasche, einfache Montage auf der Baustelle. Sowohl die Stützen als auch die Deckenelemente und Fertigteilträger werden über Bewehrungsstäbe und lokale Aussparungen mit Vergussmörtel kraftschlüssig untereinander verbunden. Die somit geschaffe-nen Zugverankerungen verleihen dem globalen Tragsystem die erforderliche Robustheit.

Holzhochhaus HoHo Wien – Das Tragwerkskonzept

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Dipl.-Ing. Dr.-techn. Richard Woschitz, MRICS

Dipl.-Ing. Dr.-techn. Julian Zotter

Kurzfassung Das entworfene Tragwerkskonzept für ein Holzhochhaus beruht auf einem massiven Aussteifungskern aus Stahlbeton und einem modular vorgefertigten Holzbau, der aus Brettschichtholzstützen, Fertigteilträgern, Holz-Beton-Verbunddecken und Brettsperrholzwänden besteht. Die Verbindung der Bauelemente erfolgt vorwiegend durch Vergussmörtel und Bewehrungseisen. Eine wesentliche Aufgabe der konstruktiven Ausführung ist die Entwicklung einer ausreichenden Robustheit des Gesamtsystems durch vertikale und horizontale Zugverankerungen. Die schalltechnischen Erfordernisse stellen neben den statischen Anforderungen an die Details im Holzbau eine weitere Herausforderung des Gebäudes, dessen Hülle nur aus Holzoberflächen besteht, dar. Abstract The structural concept developed for the high-rise timber building is based on a massive stiffening core made of reinforced concrete as well as a modular prefabricated timber structure consisting of columns made from laminated timber, prefabricated elements, wood-concrete-composite floor and walls made from cross-laminated timber. The element’s conjunction is provided by grout as well as reinforcement. A major task of the constructional design is the development of an adequate robustness in the entire system by adding vertical as well as horizontal tension anchors. The technical demands regarding the sound insulation present besides the constructive requirements of the details in timber construction a challenge resulting from a building that only wants to present wooden surfaces to the viewer’s eyes.

1. Einleitung In der Seestadt Aspern in Wien wurde im Oktober 2016 begonnen, ein rund 84 m hohes Holzhochhaus (siehe Abb. 1) zu errichten. Die Lage des Bauplatzes ist direkt neben der im Jahr 2013 verlängerten U-Bahn-Linie U2 und dem künstlich angelegten See des neuen Stadtgebietes. Das Hauptgebäude besteht aus drei gekoppelten Bauteilen mit je 9, 15 und 23 Stockwerken und einem kleineren fünfstöckigen Nebengebäude. Das Hochhaus ist zweifach unterkellert und steht auf einer kombinierten Pfahl-Platten-Gründung. Wegen des angrenzenden Sees wurde die Baugrube als dichte Schlitzwand hergestellt. Die Primärtragstruktur ist eine Kombination aus Aussteifungskern in Beton und angedockter Holzkonstruktion (siehe Abb. 2). Für den Holzbau wurde eine einfache Tragstruktur bestehend aus drei Grundbausteinen – Deckenelement, Randträger und Stütze – gewählt.

Abb. 1: Holzhochhaus in der Seestadt Wien Aspern Fig. 1: High-rise Timber Building Vienna Aspern

Abb. 1: Holzhochhaus in der Seestadt Wien AspernFig. 1: High-rise Timber Building Vienna Aspern

© Schreinerkastler und cetus Baudevelopment GmbH

Dipl.-Ing. Dr. techn.Julian Zot te r

Dipl.-Ing. Dr. techn.Richard Wosch i t z ,

MRICS

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2 Österreichische Ingenieur- und Architekten-Zeitschrift, 162. Jg., Heft 1–12/2017

Ein wesentlicher Unterschied der vorgefertigten Bauweise zum konventionellen Betonbau liegt in der komplexen Umsetzung dieser Robustheitsanforderungen. Die Ortbetonbauweise er-möglicht aufgrund der homogenen Bauweise mit Bewehrungs-übergriffen zwischen den einzelnen Betonierabschnitten eine einfache Ausbildung durchgängiger Zugverankerungen wie Decken roste und durchgehend zugfeste Stützenverbindungen. Bei Vollfertigteilen sind hierfür jedoch detailliertere Überlegun-gen hinsichtlich der konstruktiven Knotendetailausbildung, Bauteilfugen und Toleranzen erforderlich.

3. Vertikale Zugverankerung der Stützen

Zur Erhöhung der Ausfallsicherheit sind vor allem bei Gebäuden mit erhöhten Schadensfolgen ausreichende Zugverankerungen zwischen den einzelnen Bauteilen wichtig, da diese beispiels-weise bei lokalen Schäden eine gewisse Redundanz oder Last-umlagerung im Tragsystem ermöglichen. Bei den Holzstützen des HoHo Wien werden die vertikalen Zuganker mittels eingeklebter Bewehrungseisen realisiert. Die kraftschlüssige Verbindung der

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Die geschossweise Lastabtragung erfolgt über Holz-Beton-Verbund-Deckenelemente (Brettsperrholzplatten, Schubkerven, Aufbeton), welche auf einem umlaufenden Betonfertigteilträger aufgelagert sind. Ein schubsteifes Deckenfeld kann durch das nachträgliche Vergießen von Aussparungen im Aufbeton und durch Bewehrungsanschlüsse realisiert werden. Der als Durchlaufträgersystem ausgebildete Randträger liegt auf blockverleimten Brettschichtholzstützen, welche die Vertikallasten vom obersten Geschoss bis zum Kellergeschoss abtragen, auf. Die außenliegende Wandausfachung besteht aus Brettsperrholzplatten mit bereits werkseitig eingebauten Fenstern und ist nicht Teil der Primärtragstruktur.

Abb. 2: Primärtragstruktur mit Betonkern und angedockter Holzkonstruktion Fig. 2: Primary Support Structure with inner Concrete Core and attached Timber Structure

2. Montageprinzip und Unterschied zum Betonbau Das gewählte Montageprinzip (siehe Abb. 3.a) spiegelt sich im sogenannten Systemknoten, der Verbindung von Stütze-Träger-Decke (siehe Abb. 3.b), wider. Die einzelnen Bauteile können witterungsunabhängig und qualitätsgesichert im Werk vorgefertigt werden. Der hohe Vorfertigungsgrad ermöglicht eine rasche, einfache Montage auf der Baustelle. Sowohl die Stützen als auch die Deckenelemente und Fertigteilträger werden über Bewehrungsstäbe und lokale Aussparungen mit Vergussmörtel kraftschlüssig untereinander verbunden. Die somit geschaffenen Zugverankerungen verleihen dem globalen Tragsystem die erforderliche Robustheit.

Ein wesentlicher Unterschied der vorgefertigten Bauweise zum konventionellen Betonbau liegt in der komplexen Umsetzung dieser Robustheitsanforderungen. Die Ortbetonbauweise ermöglicht aufgrund der homogenen Bauweise mit Bewehrungsübergriffen zwischen den einzelnen Betonierabschnitten eine einfache Ausbildung durchgängiger Zugverankerungen wie Deckenroste und durchgehend zugfeste Stützenverbindungen. Bei Vollfertigteilen sind hierfür jedoch detailliertere Überlegungen hinsichtlich der konstruktiven Knotendetailausbildung, Bauteilfugen und Toleranzen erforderlich.

Abb. 3.a: Montageprinzip Holzbau Abb. 3.b: Systemknoten Stütze–Träger–Decke

Abb. 2: Primärtragstruktur mit Betonkern und angedockter HolzkonstruktionFig. 2: Primary Support Structure with inner Concrete Core and attached Timber Structure

Abb. 3.a: Montageprinzip HolzbauFig. 3.a: Assembly Principle Timber Construction

Abb. 3.b: Systemknoten Stütze-Träger-DeckeFig. 3.b: System Junction Column-Beam-Sla

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Die geschossweise Lastabtragung erfolgt über Holz-Beton-Verbund-Deckenelemente (Brettsperrholzplatten, Schubkerven, Aufbeton), welche auf einem umlaufenden Betonfertigteilträger aufgelagert sind. Ein schubsteifes Deckenfeld kann durch das nachträgliche Vergießen von Aussparungen im Aufbeton und durch Bewehrungsanschlüsse realisiert werden. Der als Durchlaufträgersystem ausgebildete Randträger liegt auf blockverleimten Brettschichtholzstützen, welche die Vertikallasten vom obersten Geschoss bis zum Kellergeschoss abtragen, auf. Die außenliegende Wandausfachung besteht aus Brettsperrholzplatten mit bereits werkseitig eingebauten Fenstern und ist nicht Teil der Primärtragstruktur.

Abb. 2: Primärtragstruktur mit Betonkern und angedockter Holzkonstruktion Fig. 2: Primary Support Structure with inner Concrete Core and attached Timber Structure

2. Montageprinzip und Unterschied zum Betonbau Das gewählte Montageprinzip (siehe Abb. 3.a) spiegelt sich im sogenannten Systemknoten, der Verbindung von Stütze-Träger-Decke (siehe Abb. 3.b), wider. Die einzelnen Bauteile können witterungsunabhängig und qualitätsgesichert im Werk vorgefertigt werden. Der hohe Vorfertigungsgrad ermöglicht eine rasche, einfache Montage auf der Baustelle. Sowohl die Stützen als auch die Deckenelemente und Fertigteilträger werden über Bewehrungsstäbe und lokale Aussparungen mit Vergussmörtel kraftschlüssig untereinander verbunden. Die somit geschaffenen Zugverankerungen verleihen dem globalen Tragsystem die erforderliche Robustheit.

Ein wesentlicher Unterschied der vorgefertigten Bauweise zum konventionellen Betonbau liegt in der komplexen Umsetzung dieser Robustheitsanforderungen. Die Ortbetonbauweise ermöglicht aufgrund der homogenen Bauweise mit Bewehrungsübergriffen zwischen den einzelnen Betonierabschnitten eine einfache Ausbildung durchgängiger Zugverankerungen wie Deckenroste und durchgehend zugfeste Stützenverbindungen. Bei Vollfertigteilen sind hierfür jedoch detailliertere Überlegungen hinsichtlich der konstruktiven Knotendetailausbildung, Bauteilfugen und Toleranzen erforderlich.

Abb. 3.a: Montageprinzip Holzbau Abb. 3.b: Systemknoten Stütze–Träger–Decke

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Fig. 3.a: Assembly Principle Timber Construction Fig. 3.b: System Junction Column-Beam-Slab

3. Vertikale Zugverankerung der Stützen Zur Erhöhung der Ausfallsicherheit sind vor allem bei Gebäuden mit erhöhten Schadensfolgen ausreichende Zugverankerungen zwischen den einzelnen Bauteilen wichtig, da diese beispielsweise bei lokalen Schäden eine gewisse Redundanz oder Lastumlagerung im Tragsystem ermöglichen. Bei den Holzstützen des HoHo werden die vertikalen Zuganker mittels eingeklebter Bewehrungseisen realisiert. Die kraftschlüssige Verbindung der Stützen untereinander erfolgt über gewellte Aussparungsrohre in den Randträgern und durch Verguss mit schnell aushärtendem schwindarmen Mörtel. Das Auflagerdetail der Holzstützen wurde so konzipiert, dass über Stahlplatten noch eine Höhenjustierung im Bauzustand erfolgen kann. Die planmäßig vorgesehene Versetzluft wird danach mit sehr fließfähigem Mörtel verfüllt. Um einen lokalen Stützenentfall kompensieren zu können, wird darüber hinaus der Deckenrandträger als Durchlaufträger dimensioniert, sodass er die Belastung einer Stütze im außergewöhnlichen Bedarfsfall auch auf die danebenliegenden Stützen umlagern kann. Bei Entfall einer Einzelstütze kann somit ein progressiver Kollaps des gesamten Gebäudes vermieden werden.

Abb. 4: Vertikale Zugverankerung der Stützen Fig. 4: Vertical tensile Anchorage of Columns

Die aufzunehmende Zugkraft ergibt sich aus der quasi ständigen Belastung im Lasteinzugsbereich einer Holzstütze und beträgt Z = 157 kN. Der maßgebliche statische Nachweis für den Tragwiderstand der Zugverankerung aus 2 x DN20mm (B550B) im außergewöhnlichen Zustand lautet:

Stahlversagen Bewehrung: Z,s,rd = 2 x 3,14 cm² x 55 kN/cm² = 345 kN

Verankerung im Vergussmörtel: Z,b,rd = Z,s,rd x lb,vor / lb,d = 345 kN x 26 cm / 46 cm = 195 kN

lb,d = (ds/4)x(fyk/fb)x0,7 = 2/4 x 55/0,42 x 0,7 = 46 cm

Nachweis: Z = 157 kN < Z,rd = 195 kN (81% Auslastung)

4. Horizontale Zugverankerung der Decken Zusätzlich zu den durchgängigen vertikalen Zugverankerungen vom Fundament bis zum letzten Geschoss werden auch horizontale Zuganker in den HBV-Decken vorgesehen, um aus den einzelnen Deckenelementen eine robuste Deckenscheibe entstehen zu lassen. Diese Deckenzugverankerungen unterteilen sich in einen umlaufenden Randzuganker und interne Zuganker, welche in Deckenspannrichtung verlaufen (siehe Abb. 5).

Abb. 4: Vertikale Zugverankerung der StützenFig. 4: Vertical tensile Anchorage of Columns

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Stützen untereinander erfolgt über gewellte Aus sparungsrohre in den Randträgern und durch Verguss mit schnell aushärten-dem schwindarmen Mörtel. Das Auflager detail der Holzstützen wurde so konzipiert, dass über Stahlplatten noch eine Höhen-justierung im Bauzustand erfolgen kann. Die planmäßig vorge-sehene Versetzluft wird danach mit sehr fließ fähigem Mörtel ver-füllt. Um einen lokalen Stützenentfall kompensieren zu können, wird darüber hinaus der Deckenrandträger als Durchlaufträger dimensioniert, sodass er die Belastung einer Stütze im außer-gewöhnlichen Zustand auch auf die danebenliegenden Stützen umlagern kann. Bei Entfall einer Einzelstütze kann somit ein pro-gressiver Kollaps des gesamten Gebäudes vermieden werden.Die aufzunehmende Zugkraft ergibt sich aus der quasi ständi-gen Belastung im Lasteinzugsbereich einer Holzstütze und be-trägt Z = 157 kN. Der maßgebliche statische Nachweis für den Tragwiderstand der Zugverankerung aus 2 x DN20mm (B550B) im außergewöhnlichen Zustand lautet:

Stahlversagen Bewehrung:

Z,s,rd = 2 x 3,14 cm² x 55 kN/cm² = 345 kN

Verankerung im Vergussmörtel:

Z,b,rd = Z,s,rd x lb,vor / lb,d = 345 kN x 26 cm / 46 cm = 195 kNlb,d = (ds/4)x(fyk/fb)x0,7 = 2/4 x 55/0,42 x 0,7 = 46 cm

Nachweis:

Z = 157 kN < Z,rd = 195 kN (81% Auslastung)

4. Horizontale Zugverankerung der Decken

Zusätzlich zu den durchgängigen vertikalen Zugverankerungen vom Fundament bis zum letzten Geschoss werden auch hori-zontale Zuganker in den HBV-Decken vorgesehen, um aus den einzelnen Deckenelementen eine robuste Deckenscheibe ent-stehen zu lassen. Diese Deckenzugverankerungen unterteilen sich in einen umlaufenden Randzuganker und interne Zuganker, welche in Deckenspannrichtung verlaufen (siehe Abb. 5). Die somit entstandene Deckenscheibe wird über Rückbiege-bewehrung, Vergusstaschen und Stoßfugenbewehrung kraft-schlüssig an die Kernwand und den Fertigteil-Randträger ange-schlossen (siehe Abb. 6).Das Herausbiegen der Rückbiegeeisen und Verlegen der Stoß-fugenbewehrung erfolgt direkt nach dem Verheben der Decken-elemente. Anschließend werden sämtliche Versetzfugen – inklu-sive der Aussparungen für die Zuganker – mit Vergussmörtel, welcher in kurzer Zeit hohe Festigkeiten erreicht, verfüllt.

In te rner ZugankerDie interne Zugkraft errechnet sich nach EN 1991-1-7 (A.5.1, Gl.A.1) mit H = 87 kN (siehe Abb. 7). Der vorhandene Wider-stand eines Zugankers, bestehend aus 4 x DN10mm (B500B, kaltverformt), beträgt:

Stahlversagen Rückbiegebewehrung:H,s,rd = 4 x 0,785cm² x 50 kN/cm² x 0,8 / 1,15 = 110 kN

Eisenübergriff im Vergussmörtel:l0 = (ds/4)x(fyd/fbd)x0,7x1,5 = ¼ x 34,8/0,42 x 0,7 x 1,5 = 22 cmOIAV

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Abb. 5: Übersicht über die horizontale Zugverankerungen Fig. 5: Overview of horizontal tensile Anchorage

Die somit entstandene Deckenscheibe wird über Rückbiegebewehrung, Vergusstaschen und Stoßfugenbewehrung kraftschlüssig an die Kernwand und den Fertigteil-Randträger angeschlossen (siehe Abb. 6).

Abb. 6: Deckenauflagerdetails mit Bewehrungsanschlüssen Fig. 6: Supports and Reinforcement Details of Composite Slabs

Das Herausbiegen der Rückbiegeeisen und Verlegen der Stoßfugenbewehrung erfolgt direkt nach dem Verheben der Deckenelemente. Anschließend werden sämtliche Versetzfugen – inklusive der Aussparungen für die Zuganker – mit Vergussmörtel, welcher in kurzer Zeit hohe Festigkeiten erreicht, verfüllt.

Interner Zuganker

Die interne Zugkraft errechnet sich nach EN 1991-1-7 (A.5.1, Gl.A.1) mit H = 87 kN (siehe Abb. 7). Der vorhandene Widerstand eines Zugankers, bestehend aus 4 x DN10mm (B500B, kaltverformt), beträgt:

Stahlversagen Rückbiegebewehrung: H,s,rd = 4 x 0,785cm² x 50 kN/cm² x 0,8 / 1,15 = 110 kN

Eisenübergriff im Vergussmörtel: l0 = (ds/4)x(fyd/fbd)x0,7x1,5 = x 34,8/0,42 x 0,7 x 1,5 = 22 cm

Nachweis: H = 87 kN < H,rd = 110 kN (79% Auslastung)

Die vorhandene Übergreifungslänge beträgt 26 cm und erlaubt somit noch Toleranzen bei der Ausführung.

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Abb. 5: Übersicht über die horizontale Zugverankerungen Fig. 5: Overview of horizontal tensile Anchorage

Die somit entstandene Deckenscheibe wird über Rückbiegebewehrung, Vergusstaschen und Stoßfugenbewehrung kraftschlüssig an die Kernwand und den Fertigteil-Randträger angeschlossen (siehe Abb. 6).

Abb. 6: Deckenauflagerdetails mit Bewehrungsanschlüssen Fig. 6: Supports and Reinforcement Details of Composite Slabs

Das Herausbiegen der Rückbiegeeisen und Verlegen der Stoßfugenbewehrung erfolgt direkt nach dem Verheben der Deckenelemente. Anschließend werden sämtliche Versetzfugen – inklusive der Aussparungen für die Zuganker – mit Vergussmörtel, welcher in kurzer Zeit hohe Festigkeiten erreicht, verfüllt.

Interner Zuganker

Die interne Zugkraft errechnet sich nach EN 1991-1-7 (A.5.1, Gl.A.1) mit H = 87 kN (siehe Abb. 7). Der vorhandene Widerstand eines Zugankers, bestehend aus 4 x DN10mm (B500B, kaltverformt), beträgt:

Stahlversagen Rückbiegebewehrung: H,s,rd = 4 x 0,785cm² x 50 kN/cm² x 0,8 / 1,15 = 110 kN

Eisenübergriff im Vergussmörtel: l0 = (ds/4)x(fyd/fbd)x0,7x1,5 = x 34,8/0,42 x 0,7 x 1,5 = 22 cm

Nachweis: H = 87 kN < H,rd = 110 kN (79% Auslastung)

Die vorhandene Übergreifungslänge beträgt 26 cm und erlaubt somit noch Toleranzen bei der Ausführung.

Abb. 6: Deckenauflagerdetails mit BewehrungsanschlüssenFig. 6: Supports and Reinforcement Details of Composite Slabs

Abb. 5: Übersicht über die hori-zontale ZugverankerungenFig. 5: Overview of horizontal tensile Anchorage

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4 Österreichische Ingenieur- und Architekten-Zeitschrift, 162. Jg., Heft 1–12/2017

Nachweis:H = 87 kN < H,rd = 110 kN (79% Auslastung)

Die vorhandene Übergreifungslänge beträgt 26 cm und erlaubt somit noch Toleranzen bei der Ausführung.Aus konstruktiven Gründen ergibt sich ein Versatz zwischen eingelegter Zugbewehrung im HBV-Deckenelement und dem Rückbiegeeisen des Trägers. Das resultierende Versatzmoment und die entstehende abhebende Kraft von 23 kN wird mittels Tellerkopfschrauben gesichert.

RandzugankerDie Zuganker am Rand werden nach EN 1991-1-7 auf min-destens R = 75 kN ausgelegt (siehe Abb. 8). Diese Zugkraft wird mit einer Rostbewehrung aus 4 x DN10 mm aufgenommen. Der maßgebende Nachweis ergibt sich im Bereich des Bewehrungs-stoßes, welcher mit 2 Bügel DN8mm ausgeführt wird:

Stahlversagen Bügelzulagen:R,s,rd = 4 x 0,5cm² x 55,0 kN/cm² / 1,15 = 96 kN

Eisenübergriff im Vergussmörtel:l0 = (ds/4) x (fyd/fbd) x 0,7 x 1,5 = 0,8/4 x 47,8/0,42 x 0,7 x 1,5 = 24 cm

Nachweis:R = 75 kN < R,rd = 96 kN (78% Auslastung)

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Abb. 7: Interner Zuganker Fig. 7: Internal Tension Anchor

Aus konstruktiven Gründen ergibt sich ein Versatz zwischen eingelegter Zugbewehrung im HBV-Deckenelement und dem Rückbiegeeisen des Trägers. Das resultierende Versatzmoment und die entstehende abhebende Kraft von 23kN wird mittels Tellerkopfschrauben gesichert.

Randzuganker

Die Zuganker am Rand werden nach EN 1991-1-7 auf mindestens R = 75 kN ausgelegt (siehe Abb. 8). Diese Zugkraft wird mit einer Rostbewehrung aus 4 x DN10 mm aufgenommen. Der maßgebende Nachweis ergibt sich im Bereich des Bewehrungsstoßes, welcher mit 2 Bügel DN8mm ausgeführt wird:

Stahlversagen Bügelzulagen: R,s,rd = 4 x 0,5cm² x 55,0 kN/cm² / 1,15 = 96 kN

Eisenübergriff im Vergussmörtel: l0 = (ds/4)x(fyd/fbd)x0,7x1,5 = 0,8/4 x 47,8/0,42 x 0,7 x 1,5 = 24 cm

Nachweis: R = 75 kN < R,rd = 96 kN (78% Auslastung)

Abb. 8: Randzuganker Fig. 8: Edge Tension Anchor

Abb. 7: Interner ZugankerFig. 7: Internal Tension Anchor

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Abb. 7: Interner Zuganker Fig. 7: Internal Tension Anchor

Aus konstruktiven Gründen ergibt sich ein Versatz zwischen eingelegter Zugbewehrung im HBV-Deckenelement und dem Rückbiegeeisen des Trägers. Das resultierende Versatzmoment und die entstehende abhebende Kraft von 23kN wird mittels Tellerkopfschrauben gesichert.

Randzuganker

Die Zuganker am Rand werden nach EN 1991-1-7 auf mindestens R = 75 kN ausgelegt (siehe Abb. 8). Diese Zugkraft wird mit einer Rostbewehrung aus 4 x DN10 mm aufgenommen. Der maßgebende Nachweis ergibt sich im Bereich des Bewehrungsstoßes, welcher mit 2 Bügel DN8mm ausgeführt wird:

Stahlversagen Bügelzulagen: R,s,rd = 4 x 0,5cm² x 55,0 kN/cm² / 1,15 = 96 kN

Eisenübergriff im Vergussmörtel: l0 = (ds/4)x(fyd/fbd)x0,7x1,5 = 0,8/4 x 47,8/0,42 x 0,7 x 1,5 = 24 cm

Nachweis: R = 75 kN < R,rd = 96 kN (78% Auslastung)

Abb. 8: Randzuganker Fig. 8: Edge Tension Anchor

Abb. 8: RandzugankerFig. 8: Edge Tension Anchor

Abb. 9: Detail WandbefestigungFig. 9: Detail of the Wall Mounting

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5. Brettsperrholz-Wandbefestigung Die vorgefertigten Bauelemente der Außenwände aus Brettsperrholz sind 4,8 m breit (= Stützenraster) und im Mittel ca. 3,2 m hoch (= Geschosshöhe – 30 cm). Sie werden an der primären Tragstruktur so befestigt, dass sie keine globalen Lasten mitabtragen und mögliche Stauchungen in den Stützen aufgenommen werden können. Dies erfolgt durch einen vertikal verschieblichen Anschluss am Kopfpunkt der Wandelemente (Z-Winkel und Passstück, siehe Abb. 9). Die sekundäre Tragkonstruktion trägt somit nur lokale Windlasten und das Eigengewicht der Wand inklusive des Fassadenaufbaus ab. Sie wird damit nicht für die Gebäudeaussteifung herangezogen.

Abb. 9: Detail Wandbefestigung Fig. 9: Detail of the Wall Mounting

6. Schalltechnische Konstruktionsdetails Eine wesentliche Vorgabe seitens des Bauherrn war, dass die tragende Holzkonstruktion sichtbar bleibt und nicht mittels abgehängter Decken oder Vorsatzschalen verkleidet wird. Damit die schalltechnischen Anforderungen dennoch erfüllt werden können, müssen im Bereich der Decken, Stützen und Brettsperrholzwände zur Schall-entkoppelung Trennschnitte vorgesehen werden (siehe Abb. 10 und Abb. 11). Diese Schalltrennfugen verhindern eine ungewollte Schallweiterleitung zwischen einzelnen Nutzungseinheiten. Schließt an den optional definierten Stellen im späteren Ausbau doch keine Trennwand an, wird die Fuge mit einer Deckleiste kaschiert, um eine größtmögliche Flexibilität in der Nutzung zu ermöglichen.

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5. Brettsperrholz-Wandbefestigung

Die vorgefertigten Bauelemente der Außenwände aus Brett-sperrholz sind 4,8 m breit (= Stützenraster) und im Mittel ca. 3,2 m hoch (= Geschosshöhe – 30 cm). Sie werden an der pri-mären Tragstruktur so befestigt, dass sie keine globalen Lasten mitabtragen und mögliche Stauchungen in den Stützen auf-genommen werden können. Dies erfolgt durch einen vertikal verschieblichen Anschluss am Kopfpunkt der Wandelemente (Z-Winkel und Passstück, siehe Abb. 9). Die sekundäre Trag-konstruktion trägt somit nur lokale Windlasten und das Eigen-gewicht der Wand inklusive des Fassadenaufbaus ab. Sie wird damit nicht für die Gebäudeaussteifung herangezogen.

6. Schalltechnische Konstruktionsdetails

Eine wesentliche Vorgabe seitens des Bauherrn war, dass die tragende Holzkonstruktion sichtbar bleibt und nicht mittels ab-gehängter Decken oder Vorsatzschalen verkleidet wird. Damit die schalltechnischen Anforderungen dennoch erfüllt werden können, müssen im Bereich der Decken, Stützen und Brett-sperrholzwände zur Schallentkoppelung Trennschnitte vorge-sehen werden (siehe Abb. 10 und Abb. 11). Diese Schalltrenn-fugen verhindern eine ungewollte Schallweiterleitung zwischen einzelnen Nutzungseinheiten. Schließt an den optional definier-ten Stellen im späteren Ausbau doch keine Trennwand an, wird die Fuge mit einer Deckleiste kaschiert, um eine größtmögliche Flexibilität in der Nutzung zu ermöglichen.

7. Zusammenfassung

Das HoHo Wien ist ein Pionierprojekt für den Holzbau. Es zeigt, dass der ressourcenschonende Baustoff Holz mittels der ent-

wickelten modularen Tragwerkslösung unter Einhaltung der Anforderungen an Schallschutz, Brandschutz und Robustheit, aber auch Baulogistik und Wirtschaftlichkeit, für den Einsatz im Hochhausbau geeignet ist. Beim Nebengebäude des Holzhoch-hauses, dem sogenannten „HoHo Next“ mit 6 oberirdischen Ge-schossen wurde das Tragkonzept bereits erfolgreich ausgeführt. Dessen Rohbau wurde im November 2017 in analoger Bauweise fertiggestellt. Im Jänner 2018 startet die Holzbaumontage der 24 oberirdischen Geschosse für das Hochhaus selbst.Aus dem Beitrag erkennt man, dass das HoHo Wien um 3 m höher als das norwegische Mjostarnet und damit nach wie vor das weltweit höchste Holzhochhaus darstellt.

Dipl.-Ing. Dr. techn. Richard Wosch i t z , MRICSCEO

Woschitz group GmbHKarlsplatz 2/19

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Dipl.-Ing. Dr. techn. Julian Zot te rProkurist

RWT plus ZT GmbHKarlsplatz 2/6-7

1010 Wien+43 (1) 504 98 63-0

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Abb. 10: Konstruktionsdetails im Schallschutz: Schalltrennfugen in Decke und Wand/StützeFig. 10: Constructive Details of Sound Insulation: Sound Insula-tion Joints in Slabs and Column/Wall

Abb. 11: Fotos: Ausführung ohne/mit SchalltrennfugenFig. 11: Photo: realization with/without joints

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und mehreren Niederlassungen im In- und Ausland.

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68 Österreichische Ingenieur- und Architekten-Zeitschrift, 162. Jg., Heft 1–12/2017